Dlaczego sieć jest gotowa na floty ciężarówek elektrycznych

Getty

Niezależnie od tego, czy nazwiesz je naczepami, przyczepami siodłowymi czy 18-kołowcami, ciężkie ciężarówki utrzymują gospodarkę (dosłownie) w ruchu. A przynajmniej niektóre z nich mogą być gotowe do przejścia na prąd.

Te konie robocze mają ogromny wpływ na klimat. Na całym świecie pojazdy ciężkie, w tym ciężarówki i autobusy, stanowią około 10% wszystkich pojazdów silnikowych, ale wytwarzają około połowę emisji dwutlenku węgla i ponad 70% zanieczyszczeń pyłowych z pojazdów na całym świecie.

Podczas gdy niektóre ciężarówki pokonują ponad tysiąc mil dziennie, inne działają na niewielką odległość. Według Brennana Borlauga, badacza z amerykańskiego National Renewable Energy Laboratory i głównego autora najnowszego badania, pojazdy te są bardziej podatne na elektryfikację w najbliższym czasie. Natura Energia badanie na infrastrukturze ładowania samochodów ciężarowych.

Uważamy, że jest to prawdopodobnie pierwszy krok na drodze do elektryfikacji ciężkich samochodów ciężarowych, mówi Borlaug. Ponieważ te ciężarówki zwykle pokonują stosunkowo krótkie dystanse i codziennie wracają do tego samego miejsca, nie potrzebują baterii o dużej pojemności i ultraszybkiej publicznej infrastruktury ładowania – wymagania, które producenci wciąż starają się spełnić w przypadku pojazdów dalekiego zasięgu.

Powiązana historia

Nowatorskie akumulatory litowo-metalowe umożliwią przejście na samochody elektryczne

Nowy typ akumulatora może wreszcie sprawić, że samochody elektryczne będą równie wygodne i tanie jak te na gaz.

Jednak naukowcy nie byli pewni, czy sieć może obsłużyć wiele ciężarówek elektrycznych jednocześnie ładujących się w jednym miejscu. w odróżnieniu samochody elektryczne , które mają stosunkowo niskie zapotrzebowanie na energię i byłyby rozprowadzane po dzielnicach, floty ciężarówek elektrycznych mogą obciążać systemy dystrybucji energii elektrycznej.

Dystrybucja energii elektrycznej opiera się na podstacjach obsługujących małe obszary, zwykle około kilku mil kwadratowych (chociaż różni się to znacznie w zależności od gęstości zaludnienia). Jeśli jeden obszar nagle przekroczy wydajność podstacji, może to spowodować awarię. Przystosowanie większej liczby wózków elektrycznych bez wywoływania tego problemu może wymagać poważnych modernizacji, które mogą być kosztowne, a ich przeprowadzenie może zająć miesiące, a nawet lata.

Borlaug i jego koledzy modelowali wymagania podstacji przy użyciu danych z rzeczywistych flot dostawczych z silnikami wysokoprężnymi. Zespół wziął pod uwagę, jak daleko przejechały ciężarówki i jak długo przebywały w swojej bazie, aby oszacować potrzeby ładowania floty elektrycznej.

Jak mówi Borlaug, około 80 do 90% podstacji, które badaliśmy, było w stanie pomieścić floty do 100 ciężarówek bez konieczności dokonywania znaczących ulepszeń. Dodaje, że gdyby floty zarządzały ładowaniem, wybierając niższe prędkości, aby uniknąć obciążania sieci, jeszcze mniej podstacji wymagałoby modernizacji.

Jednak branża transportu ciężarowego w przeszłości powoli przyjmowała nowe technologie, mówi Ben Sharpe , analityk z Międzynarodowej Rady ds. Czystego Transportu, grupy badawczej non-profit, która bada sektor transportu. Niektóre stany rozważają zachęty, a nawet wymagania, aby skłonić floty do elektryfikacji.

Kalifornia minęła przepisy prawne w czerwcu 2020 r. wymagał, aby większość ciężkich samochodów ciężarowych sprzedawanych do 2035 r. była bezemisyjna. Stan posiada również rozbudowany system bonów na dotowanie kosztów zakupu nowych pojazdów elektrycznych. Nie można przecenić znaczenia Kalifornijskie przepisy dotyczące transportu ciężarowego , mówi Sharpe. Dodaje, że w dużej mierze dzięki tym programom około połowa wszystkich ciężarówek elektrycznych obecnie poruszających się po drogach w USA i Kanadzie znajduje się w Kalifornii.

Inne stany USA idą w ślady Kalifornii: w lipcu 2020 r. podpisało 15 stanów zgoda który wyznacza cel, aby wszystkie nowe pojazdy średniej i dużej ładowności były bezemisyjne do 2050 r., a inne cele prowadzą do tego terminu.

Podczas gdy elektryczne ciężarówki krótkiego zasięgu wydają się stosunkowo bliskie rzeczywistości komercyjnej, niektórzy badacze ostrzegają, że rozszerzenie gamy elektrycznych ciężarówek może nie być technologicznie lub ekonomicznie wykonalne w krótkim okresie.

Na pewno robiłbyś krótkodystansowe, nie ma co do tego wątpliwości, bo ekonomia sprzyja, wszystko sprzyja, mówi Venkat Viswanathan , inżynier mechanik na Uniwersytecie Carnegie Mellon. A ponieważ akumulatory stają się tańsze i lżejsze, ciężarówki, które mogą przejechać do około 500 mil między ładowaniami, wyglądają bardziej realistycznie, mówi Viswanathan.

Ale baterie musiałby być coraz tańszy i lżejszy, aby konkurować z gamą ciężarówek z silnikiem Diesla, które mogą przejechać ponad 1000 mil bez tankowania. Alternatywnie, szybkie ładowanie może ostatecznie otworzyć niektóre z najdłuższych tras dla elektrycznych ciężarówek, chociaż infrastruktura potrzebna do obsługi szybkiego ładowania nawet większych akumulatorów wymagałaby znacznych inwestycji.

Kilka z tych ciężarówek przyjeżdżających i ładujących się będzie jak całe obciążenie mocy małego miasteczka, dodaje Viswanathan.

Inni utrzymują, że elektryfikowanie ciężarówek krótkiego i średniego zasięgu może być pierwszym krokiem do elektryzowania wszystkich ciężkich ciężarówek. Zaczynasz od najniżej wiszącego owocu, mówi Deepak Rajagopal , badacz polityki energetycznej i środowiskowej na Uniwersytecie Kalifornijskim w Los Angeles. Następnie, w miarę ulepszania się technologii akumulatorów i uczenia się przez naukowców, jaka infrastruktura jest potrzebna, elektryfikacja dłuższych tras stanie się bardziej wykonalna.

Zawsze możesz czekać na pojawienie się idealnej technologii, mówi Rajagopal. Musimy zacząć od tego, co mamy i dalej się uczyć i dostosowywać.

Ta historia została zaktualizowana 13 lipca, aby wyjaśnić, że stany zgodziły się ustalić cel (a nie ustanowienie zasady) dla ciężarówek o zerowej emisji do 2050 roku.

Ujawnienie: Autor pracował dla firmy zajmującej się pojazdami elektrycznymi Tesla jako stażysta technologii akumulatorów w 2016 roku.

ukryć